MI AZ OKOSOTTHON VAGY OKOSVILLAMOSSÁG?
Az okosotthon mostanában divatos kifejezéssé vált, bár nincs benne semmi varázslat: pusztán a hagyományos villamossági eszközök (relék, villanykapcsolók, konnektorok, izzók stb.) továbbfejlesztéséről van szó.
Az okosvillamossági eszközök – az alapfunkciójuk ellátása mellett – már az interneten át, távolról is vezérelhetőek mobiltelefon app-ból vagy internet-böngészőből, az állapotuk lekérdezhető, ki/bekapcsolhatóak, és egyszerűbb vagy összetettebb automatizmusokra is beállíthatóak.
A villanykapcsolók és relék mellett az okosotthon rendszerek hasznos kiegészítői a különböző szenzorok: a hőmérőktől és páratartalom szenzoroktól kezdve, a mozgás- és nyitás-érzékelőkön át a víz-, gáz- és füstérzékelőkig elég széles a kínálat. Az ezek által mért adatok alapján automatikusan ki/be lehet kapcsolni a reléket és kapcsolókat.
DIY - OKOSOTTHON FELHASZNÁLÁSI ÖTLETEK
A mindennapokban, a teljesség igénye nélkül használhatjuk őket például:
✅ világítás kényelmi vezérlésére,
✅ hiányzó vagy sérült vezetékek okán vezetéknélküli kapcsolásra,
✅ csoportos ki/bekapcsolás kialakítására (pl. minden villany lekapcsolása otthonról való távozáskor),
✅ felkapcsolva felejtett villany távolról, vagy automatikus időzítéssekkel való lekapcsolására,
✅ jelenlét szimulációra (a világítás kapcsolgatására, mintha otthon lennénk),
✅ lépcsőházi automata (időzített lekapcsolás) okos vezérlésére,
✅ többfokozatú ventillátorok okosvezérlésére,
✅ színes és fehér LED-csíkok, LED-izzók okosvezérlésére,
✅ 230V-os dimmer-kompatibilis izzók fényerőszabályozására,
✅ automatikusan csökkentett éjszakai fény kapcsolására éjjeli időszakban felkapcsolt világításhoz,
✅ árnyékolók vezérlésére,
✅ nehezen elérhető ablaknyitó motorok vagy árnyékolók vezérlésére,
✅ szalagfüggőny motorizálására és okosvezérlésére, időzített fel/le avagy ki/behúzására,
✅ konnektorok vezérlésére, az elektromos eszközök időzített, vagy távolról való vezérlésére,
✅ bekapcsolva felejtett eszközök lekapcsolására,
✅ motoros redőny okosvezérlésére, napszak, napkelte/napnyugtakor való automatikus fel/lehúzására,
✅ akár minden redőny egyszerre történő csoportvezérlésére, akár távolról is,
✅ kertkapu, kapunyitó motor, garázskapu mobiltelefonról, akár távolról az interneten át való vezérlésére,
✅ locsolórendszer időzített vezérlésére,
✅ kerti, vagy egyéb világítás (pl. kocsibeálló) világítás vezérlésére mozgás, napszak stb. alapján,
✅ díszkivilágítás telefonról való rugalmas időzítésére,
✅ elektromos fűtés hőmérséklet alapján, vagy egy nyaraló elektromos fűtésének vezérlése app-ból távolról,
✅ keringetőszivattyúk, akváriumok ciklusvezérlésére, melegházak szellőztetésének vezérlésére,
✅ energiafogyasztás mérésére és app-ban történő követésére,
✅ ajtó és ablak nyitott / zárt állapotának követésére, mobiltelefonos riasztás küldésére,
✅ csőtörés, füst, gázszivárgás érzékelésére és a gázcsap akár automatikus elzárására,
és még sok minden másra.
VEZETÉKES vs. VEZETÉK NÉLKÜLI MEGOLDÁSOK
Az okosotthon rendszerek terén két fő irányzat van: az évtizedek óta a piacon elérhető vezetékes épület-automatizálási rendszerek, és az elmúlt 4-5 évben a piacra berobbant és azóta jelentős teret nyert vezetéknélküli okosotthon megoldások.
A vezetékes megoldások előnye az interferenciáktól mentes, mindig megbízható működés, hátrányuk a magasabb kiépítési költség, és a jellemzően szakember telepítőt kívánó, bonyolultabb telepítés és beállítás, valamint a szakembert kívánó későbbi üzemeltetés. E megoldások nagyobb részt a közületi felhasználás és a nagyobb beruházások piacát fedik le.
A vezetéknélküli megoldások jellemzően egy alacsonyabb árszintet képviselnek, és egy jóval megfizethetőbbek. Előnyük, hogy utólag is problémamentesen telepíthetőek szinte bárhová, és telepítésük egy felkészült villanyszerelő által is megoldható. Sok termék a DIY (Csináld-Magad) kategóriába tartozik. Jellegüknél fogva ezek már ma is számos villamossági boltban és webáruházként működő szakkereskedésekben, mint az okosotthon.bolt.hu-n is kaphatóak.
A továbbiakban kifejezetten a vezetéknélküli megoldásokkal foglalkozunk, és áttekintjük a különböző típusokat, technológiákat.
VEZETÉKNÉLKÜLI OKOSOTTHON TECHNOLÓGIÁK
Számos vezetéknélküli technológiát használunk a mindennapokban a különböző eszközeinkben, gondoljunk akár csak egy átlagos mobiltelefonra, melyben Wi-Fi, Bluetooth, és NFC is megtalálható már. A vezetéknélküli okosotthon és okosvillamossági termékekből is sok féle technológiával felszerelt típus elérhető.
Röviden tekintsük át őket!
RF MEGOLDÁSOK
A rádiófrekvenciás eszközök képviselik az abszolút belépő szintet a vezetéknélküli eszközök között, egyértelműen a legkedvezőbb árfekvéssel, de a Wi-Fi nélküli, csak RF-vevővel felszerelt eszközöket még nem nevezhetjük valójában okoseszközöknek. Az RF vevő csak egyirányú kommunikációt tesz lehetővé, így ezek jellemzően telefonról nem vezérelhetőek és okosvezérlésre sem képesek, ezek egyszerűen csak távirányíthatóak az eszközök 20-50 méteres környezetében.
Az RF technológia viszont hasznos kiegészítője a Wi-Fi-s eszközöknek, mivel a Wi-Fi-n keresztül az interneten át távolról vezérelhetőek az eszközök, az RF pedig mindig működő, a WiFi-hálózattól független helyi vezetéknélküli kapcsolást és távirányítást tesz lehetővé. A WiFi+RF kombinációval szerelt eszközök tehát sokoldalú felhasználásra alkalmasak.
WIFI MEGOLDÁSOK
A Wi-Fi-s megoldások már valódi okoseszközök, számos előnnyel és szintén igen kedvező árszinttel. Fontos előnyeik között említhetjük, hogy mivel közvetlenül a Wi-Fi router-re kapcsolódnak, ezért nincs szükségük helyi vezérlőközpontra, átjáróra vagy hub-ra, mivel minden eszköz önmagában is működőképes és a Wi-Fi kapcsolaton keresztül távvezérelhető. Kicsi az adatforgalom-igényük, nem terhelik le a Wi-Fi sávszélességet, és akár 1-1 eszköz is üzembe helyezhető szigetszerűen is pár perc alatt.
A WiFi-s technológiának ugyanakkor van egy hátránya: az elemről vagy akkumulátorról működéshez túl nagy fogyasztása (kb. 0,2-1,5W), mely miatt egészen a közelmúltig nem tudtak elemmel vagy akkumulátorral működő eszközökbe Wi-Fi-t beépíteni. Ez már változóban van, és a Shelly-nek már vannak WiFi-s szenzorai is, de ma még a Wi-Fi-t elsősorban inkább olyan okoseszközöknél használják, melyek az elektromos hálózatba be vannak kötve, így a folyamatos energiaellátásuk biztosított.
Emiatt a mozgásérzékelők, ablaknyitás-érzékelők és egyéb szenzorok jellemzően inkább más: RF-es vagy Zigbee / Z-Wave technológiát használnak, és az ilyen szenzorok internetre kapcsolásához ilyenkor egy átjáró is szükséges.
ZIGBEE / Z-WAVE MEGOLDÁSOK
A Zigbee (és a rokon, de vele nem kompatibilis) Z-Wave két kifejezetten vezetéknélküli okosotthon protokoll. Igen elterjedtek, a WiFi-s rendszerekkel közel azonos nagyságrendű gyártó termékei használják őket. Előnyük, hogy a WiFi-hez képest kifejezetten kisebb fogyasztásúak, így elemről is hosszú ideig működőképesek maradnak.
A WiFi-hez hasonlóan kétirányú kommunikációt támogatnak az eszközök között, de a WiFi-s megoldásokkal ellentétben működésükhöz szükség van egy helyi átjáróra (gateway-re), mely a Zigbee / Z-Wave eszközöket összekapcsolja a WiFi-hálózattal, és elérhetővé, vezérelhetővé teszi az eszközöket távolról is.
Támogatják az ún. mesh hálózati adatátvitelt, a hálózati tápról működő okoseszközeik továbbítják a központi vezérlőegység és a tőle távolabb eső eszközök között az információt, ami nagyobb házakban, irodákban hasznos funkció. Egy kifejezetten okosotthon protokollon kommunikálnak az eszközök direktben egymással, így a WiFi-vel ellentétben, melyet számos más otthoni és irodai eszköz használ, ezek egy dedikált csatornát használnak és nem terhelik a Wi-Fi-hálózatot. Árfekvésük jellemzően magasabb a Wi-Fi-s eszközöknél, ám ha nagyobb, sok eszközös megoldás kerül kiépítésre, akkor a gateway plusz költsége már eloszlik az eszközök között.
THREAD
A Thread egy vezeték nélküli kommunikációs protokoll, amelyet kifejezetten okosotthon-eszközök számára fejlesztettek ki. Egy megbízható, biztonságos, energiahatékony és alacsony késleltetésű mesh hálózatot biztosít, amely az IPv6 alapú kommunikációt használja.
Thread főbb jellemzői:
- Mesh hálózat: A Thread eszközök egymással közvetlenül kommunikálnak, és ha egy eszköz meghibásodik vagy lekapcsolódik, a hálózat automatikusan újratervezi az adatútvonalakat.
- IP-alapú kommunikáció: Mivel IPv6-ot használ, könnyen integrálható az internetre és más IP-alapú rendszerekbe.
- Alacsony energiafogyasztás: Kifejezetten úgy tervezték, hogy hosszú élettartamot biztosítson akkumulátoros eszközök számára (pl. érzékelők, termosztátok).
- Biztonságos: AES titkosítást és hitelesítési mechanizmusokat használ.
- Nem igényel központi hubot: A Thread hálózatok önszerveződők, és egy „Border Router” segítségével kapcsolódhatnak az internethez.
Mire használják a Thread-et?
- Okosotthon-eszközök (pl. termosztátok, érzékelők, világítás, redőnyvezérlés)
- Matter kompatibilitás: A Matter szabvány egyik alapvető kommunikációs protokollja, így egyre több eszköz támogatja.
- Okos zárak, okos kapcsolók és egyéb IoT-eszközök.
MATTER
A Matter egy nyílt forráskódú, univerzális okosotthon-szabvány, amelyet az Apple, Google, Amazon és a Connectivity Standards Alliance (CSA) vezetésével fejlesztettek ki. Célja, hogy az okosotthon-eszközök könnyebben és gyártótól függetlenül működjenek együtt.
Mit jelent ez a gyakorlatban?
Ha egy eszköz Matter kompatibilis, az minden Matter-t támogató platformon működni fog, függetlenül attól, hogy Apple HomeKit, Google Home, Amazon Alexa vagy más rendszert használsz.
Nem kell minden márkához külön alkalmazás és hub – egyetlen szabvány egyesíti az összes támogatott eszközt.
Biztonságos, megbízható és helyben működő kommunikációra épül.
Hogyan működik a Matter?
A Matter protokoll az IP-alapú kommunikációt használja, és többféle fizikai rétegen képes működni:
- Ethernet – vezetékes kapcsolat
- Wi-Fi – nagy sávszélességet igénylő eszközöknek (pl. kamerák)
- Thread – alacsony fogyasztású mesh hálózathoz (pl. érzékelők, termosztátok)
- Bluetooth LE – beállításhoz és párosításhoz
A Thread és Wi-Fi a két fő kommunikációs protokoll, amelyen a Matter eszközök működnek.
Miért fontos a Matter?
- Kompatibilitás: Nem számít, milyen márkájú az eszközöd, ha Matter-kompatibilis, akkor működni fog az összes támogatott ökoszisztémában.
- Egyszerűség: Egyetlen applikációval kezelheted a különböző gyártók eszközeit.
- Helyi vezérlés: Az eszközök nem függnek felhőtől, így gyorsabbak és biztonságosabbak.
- Biztonság: Végpontok közötti titkosítás és megbízható hitelesítés.
CLOUD vs. HELYI MEGOLDÁSOK
A vezetéknélküli megoldások egy része, ezen belül a legtöbb Wi-Fi-s megoldás támogatja a felhő-alapú működést, melyhez a gyári cloud használatát a gyártók ingyenesen biztosítják az eladott eszközökhöz.
A felhő alapú működés azt jelenti, hogy az eszközök a Wi-Fi router internetkapcsolatán keresztül egy gyári szerverrel kommunikálnak, és amikor mobiltelefonos app-ból vezéreljük az eszközöket, akkor a telefonos applikáció is a gyári felhőhöz kapcsolódik, és ezen keresztül éri el az okoseszközöket.
A felhőt használó okoseszközök tehát egy kész, azonnal működő megoldást kínálnak, hiszen a központi vezérlést és a mindenhonnan való távoli elérést a felhős szolgáltatás azonnal elérhetővé teszi, nincs szükség saját otthon-automatizálási szerver vagy hub kialakítására vagy megvásárlására.
Mivel az eszközök egyenként a WiFi routerre kapcsolódva, az interneten át a felhővel kommunikálnak, és a telefonos app is a felhőhöz csatlakozik, nincs szükség a Wi-Fi router bonyolult beállítására sem, az ilyen felhős eszközök Plug&Play módon gyorsan üzembe helyezhetőek, és ahogy a WiFi-re kapcsolt telefonunk is automatikusan internethez jut, az okoseszközök is hasonló módon automatikusan kommunikálni tudnak a gyári szerverekkel.
A Sonoff / SmartWise / WDYK márkájú WiFi-s eszközök egységesen az eWeLink app-ot és felhőszolgáltatást használják, a Shelly WiFi-s eszközeihez pedig a Shelly saját felhőszolgáltatása jár gyárilag.
A két felhő között közvetlen átjárás és közvetlen integráció nincs, de Google Home vagy Amazon Alexa platformon keresztül vagy más helyi megoldásokkal egymással is integrálhatóak bizonyos fokig, és az említett app-ból mindkettő márkacsoport eszközei kapcsolhatóak.
Az egyéb integrációkról még később külön említést teszünk.
A felhős eszközök gyenge pontja ugyanaz, mint ami az erősségük is, a felhőtől való függés. A felhős megoldás igen kényelmes, hiszen egyszerűen, gyorsan és plusz költség nélkül elérhetővé teszi az okoseszközök interneten át való vezérlését, valamint helyi központ nélkül is okosvezérlések kialakítását. Ugyanakkor, ha a felhő átmenetileg nem elérhető, mert például megszakad a WiFi router külső internetkapcsolata, akkor a funkciók egy része átmenetileg nem lesz elérhető.
Internet nélkül is természetesen továbbra is működni fog a helyi kapcsolás, tehát az okos villanykapcsolót a rajta levő gombbal változatlanul kapcsolni tudjuk majd, és szintén működni fognak a fix időpontra beállított, automatikus ki/bekapcsolások is, hiszen ezeket maguk az eszközök tárolják, és offline esetben is végrehajtják.
Internet híján ugyanakkor nem lehet ki/bekapcsolni az eszközöket az app-ból, nem fog működni a napi napkelte és napnyugta időpontjához igazított felhő-alapú vezérlés, és a a szintén felhő-alapú összetettebb feltételes vezérlések sem. Feltételes vezérlések alatt olyan összetettebb szabályokra gondolok, mint például: az egyik eszköz kapcsolása esetén 1-2 másik kapcsolódjon fel vagy le; egy hőmérő által mért hőmérséklet adatai alapján kapcsoljon be vagy ki egy elektromos fűtést szabályzó relé.
Ha átmenetileg megszakad az internet kapcsolat, a felhős WiFi-s eszközök helyi hálózati üzemmódban is működhetnek, bár erre márkánként eltérő mértékben képesek csak. Az eWeLink-felhős eszközökben az ú.n. LAN üzemmód csak arra szolgál, hogy ha nincs internet kapcsolat, de a telefonnal ugyanazon a helyi WiFi hálózatra kapcsolódunk, mint az okoseszköz, akkor korlátozott funkciók (pl. az eszköz ki/bekapcsolása) elérhető legyen az app-ból. A Shelly eszközök ezzel ellentétben (a felhőt igénylő Scene vezérlések kivételével) azonban szinte a teljes funkcionalitást elérhetővé teszik internet nélküli üzemmódban is, így például változtathatjuk az eszközön tárolt időzítéseket is.
A Shelly eszközök tehát sokkal inkább alkalmasak külső internet kapcsolat megszakadásakor való használatra, sőt, a Shelly eszközök gyárilag alkalmasak arra is, hogy eleve akár felhős, akár felhő nélküli üzemmódba kapcsolva használjuk őket.
A legtöbb Shelly eszköz telepítésekor az app megkérdezi, szeretnénk-e a gyári cloud-dal használni az okoseszközt, vagy anélkül helyezzük üzembe. (A gyári cloud később is ki/bekapcsolható a Shelly eszközöknél.) Az eWeLink eszközöket ezzel szemben kifejezetten a gyári eWeLink-felhővel való működésre tervezték, ezeknél a felhő nélküli LAN-üzemmód csak igen korlátozott funkciókat, lényegében ki/bekapcsolást tesz lehetővé jelenleg.
A Shelly eszközöknek van egy harmadik fontos üzemmódja is a felhős és a LAN üzemmódon kívül: ez pedig az AP, azaz Access Point üzemmód. AP üzemmódban a Shelly eszközök nincsenek felkapcsolva WiFi-kliensként egy WiFi hálózatra sem, hanem ők maguk sugároznak egy WiFi hálózati azonosítót, melyre mobiltelefonnal, tablettel vagy notebook-kal közvetlenül fel lehet csatlakozni.
Ekkor tipikusan böngészőből, a Shelly eszközöknél szokásos 192.168.33.1 címen érjük el a Shelly eszköz adminisztrációs felületét. Ez akkor lehet különösen hasznos, ha a telepítés helyén nincs állandó kiépített WiFi-hálózat, de a helyszínen járva időszakosan ki kell olvasnunk adatokat vagy módosítanunk kell eszközbeállításokat. Természetesen az AP üzemmódban levő Shelly-ket csak a helyszínen, közvetlenül rájuk kapcsolódva érjük el, állandó internetkapcsolat híján az interneten keresztül értelemszerűen nem.
A Shelly eszközök kapcsán meg kell még említeni a DDD (Direct Device-to-Device), azaz eszközök közötti közvetlen vezérlés képességét is. A legtöbb Shelly eszköz alkalmas arra, hogy – fix IP cím használata esetén – az egyes Shelly eszközök kapcsolása, a fali kapcsoló kapcsolása vagy más események esetén további Shelly eszközök kapcsolására (vagy fényerő szabályozására stb.) parancsokat küldjön a helyi hálózaton.
Ezek a Scene / Okosvezérlés funkcióval ellentétben nem igénylik a Shelly felhőt, az internettől eleve teljesen elzárt körülmények esetén vagy csak az internet kiesése esetén is megbízhatóan működnek a helyi WiFi hálózaton. A DDD vezérlés működhet önállóan vagy a Shelly felhős funkciókkal együtt is, mivel teljesen nem képes kiváltani a felhő-alapú Scene / Okosvezérlés kínálta funkciókat, hiszen összetett feltételek nem definiálhatóak benne, csak egyszerűbb feltételes parancsok létrehozására alkalmas.
Ha felhőtől teljesen független, összetettebb, helyileg működő vezérlésre van szükségünk, akkor marad egy helyi saját szerver vagy hub munkába állítása, és az eszközök vele való integrálása.
INTEGRÁCIÓS LEHETŐSÉGEK
Térjünk ki röviden arra is, hogyan integrálhatóak a WiFi-s eszközök. E téren a Shelly és az eWeLink eszközök egészen más lehetőségeket kínálnak.
Mind az eWeLink eszközök, mind a Shelly kompatibilis a Google Home / Google Assistant szolgáltatással és az Amazon Alexa szolgáltatásával, így szinte az összes eszköz kapcsolható, vezérelhető a Google Home és Alexa app-ból is, valamint ki/bekapcsolható ezek hangvezérlését használva.
Az eWeLink eszközök többsége ezen felül támogatja az Apple Siri hangvezérlést is.
Az eWeLink-eszközök (Sonoff, SmartWise, KingArt, WDYK) támogatják az IFTTT platformot is, ami az egyik legnépszerűbb független okosvezérlési platform, és mindent mindennel össze lehet a segítségével kapcsolni. Megoldható a segítségével például az is, hogy a telefonunk GPS pozíciója alapján való vezéreljük az eWeLink-eszközöket, azaz ha elmegyünk otthonról, akkor az eWeLink felhőn át kikapcsolja a megadott otthoni lámpákat. Az IFTTT integráció sajnos fizetős, jelenleg egy jelképes éves 10 dolláros (évi 4 000 Ft-os) díja van a hozzá szükséges eWeLink VIP előfizetésnek.
Az eWeLink eszközök egy kisebb része támogatja a REST API-n keresztüli integrációt, így az internetes szabványos http parancsokkal ki/bekapcsolhatóak, és összekapcsolhatóak REST API-t támogató más eszközökkel, akár egy webes rendszerrel, vagy REST API-t támogató otthon- vagy épület-automatizációs rendszerekkel is.
Az eWeLink-es gyári firmware integrációs lehetőségei azonban összességében korlátozottak, és más platformokkal és rendszerekkel nem nagyon integrálhatóak, mivel az eWeLink-eszközök a felsorolt gyárilag elérhető integrációkon (Google Home/Nest/Assitant, Alexa, IFTTT, egyes eszköznél REST API) kívül csak a saját eWeLink felhővel működik együtt..
Mivel azonban a Sonoff és egyéb eWeLink-eszközök profi és megbízható hardverrel rendelkeznek, az integrációk kialakítása érdekében sokan lecserélik a gyári firmware-t pl. az ingyenesen elérhető, nyílt forráskódú Tasmota firmware-re. A firmware Tasmota-ra való cseréje után széles körű helyi integrációs lehetőségek válnak elérhetővé az eszközökhöz, szinte az összes népszerű nyílt forráskódú vezérlő platformmal integrálhatóak lesznek az eszközök, azonban értelemszerűen a gyári eWeLink cloud és app nem fog működni már velük..
A Shelly eszközök ezzel szemben már gyárilag egy sor platformmal kompatibilisek és könnyen integrálhatóak, így ezeket jó szívvel ajánljuk helyi hub-bal, otthon-automatizációs szerverrel való integrálásra is. Ugyan a Shelly-k gyári firmware-e is cserélhető nyílt forráskódúra, de ez ritkán szükséges vagy indokolt, mert a gyári szoftver esetén is kompatibilisek nem csak a bevezetőben említett Google Assistant / Amazon Alexa párossal, de szabványos REST API-n és MQTT-n keresztül integrálhatóak szinte bármivel, a gyári kompatibilitási lista említi a HomeSeer, ioBroker, Home Assistant, openHAB, Domoticz, SYMCAN, nymea, Hubitat rendszereket is, valamint a Shelly-felhőn keresztül a Samsung SmartThings platformmal is együttműködnek a Shelly eszközök. Az IFTTT-vel webhook segítségével a Shelly Cloud (felhő) HTTP API-ja is összekapcsolható.
